-
VERWEIS AUF
IN BEZIEHUNG STEHENDE ANMELDUNGEN
-
Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldungen 60/604,764, 60/604,733 und
60/604,591, die am 26. August 2004 eingereicht wurden und deren
Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme vollständig mit
eingeschlossen ist.
-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Eingebaute
Fahrzeugwartungssysteme, Diagnosesysteme, Einrichtungen für technische
Entwicklungen und Testsysteme, die Fahrzeugkomponenten und -systeme überwachen,
beruhen typischerweise auf einer manuellen Eingabe von einem Bediener
und/oder einem Techniker und erfordern die physische Anwesenheit
des Fahrzeugs während einer
Analyse.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Ein
automatisiertes Datenerfassungs- und -übertragungssystem würde die
Fähigkeit
bieten, das Verhalten von Fahrzeugkomponenten und -systemen im Einsatz
(d.h. aus einer Entfernung) zu beobachten, wenn die Komponenten
und Systeme betrieben werden, was den Fahrzeugherstellern bedeutsame Vorteile
bieten würde.
Deshalb wird ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine Telematikkommunikation
im Fahrzeug bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst ein Wartungssystem
für ein
Fahrzeug, das eine Komponente oder ein System mit einer messbaren Eigenschaft
auf weist. Das Wartungssystem umfasst mindestens einen Sensor, der
in Bezug auf die Komponente oder das System ausgebildet und positioniert
ist, um die messbare Eigenschaft zu messen und auf diese Weise einen
Wert für
diese zu erhalten.
-
Der
Sensor überträgt ein Signal,
das den Wert der messbaren Eigenschaft angibt, an einen Mikroprozessor.
Der Mikroprozessor ist gemäß dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung ausgebildet, um den Wert der messbaren
Eigenschaft zu analysieren und auf diese Weise korrigierbare Abweichungen
bei dem Fahrzeugbetrieb zu identifizieren. Der Mikroprozessor ist
des weiteren ausgebildet, um den Wert der messbaren Eigenschaft,
der eine potenzielle Abweichung angeben kann, an eine Anwenderschnittstelle
zu übertragen.
-
Das
Wartungssystem umfasst vorzugsweise ein Datenaufzeichnermodul zum Übertragen
von Werten der messbaren Eigenschaft an ein außerhalb gelegenes Netzwerk
oder eine außerhalb
gelegene Datenerfassungseinrichtung, und um Anweisungen von diesen
zu empfangen und somit Abweichungen des Fahrzeugbetriebs zu korrigieren.
Das Wartungssystem kann somit regelmäßig Leistungsdaten der Komponente
oder des Systems an ein außerhalb
gelegenes Netzwerk zur Verwendung durch einen Techniker oder andere übermitteln.
-
Die
Fähigkeit,
Daten von einem Fahrzeug zu einem entfernten Ort zu übertragen,
ist insbesondere vorteilhaft, wenn ein Fahrzeug zum Beispiel unzugänglich ist.
Fahrzeuge werden oft an abgelegenen Orten mit extremer Umgebung
getestet, und die Fähigkeit,
Fahrzeugdaten von Fahrzeugen an solchen Orten zu erfassen, ohne
die Fahrzeuge physisch zu besuchen, würde den Prozess des Testens
des Fahrzeugs vereinfachen. Des weiteren würde ein System, das einem Techniker
ermöglicht,
Daten von einem Fahrzeug zu erfassen, während es von einem Fahrer bedient
wird, dem Techniker einen Zugang zu Fahrzeugsystemdaten ermöglichen,
ohne die Steuerung des Fahrzeugs von dem Fahrer wegzunehmen.
-
Ein
automatisiertes oder bedienungsfreies Datenerfassungs- und -übertragungssystem
ist gemäß eines
Verfahrens der vorliegenden Erfindung ebenfalls bereitgestellt.
Solch ein System beseitigt die Notwendigkeit eines manuellen Steuerns
der Datenerfassung, während
die einer manuellen Datenerfassung anhaftenden Vorteile erhalten
bleiben. Solch ein System kann wertvolle Vorteile gegenüber streng manuellen
Datenerfassungssystemen bereitstellen. Ein automatisiertes Datenerfassungssystem
kann Anwenderfehler beseitigen und auf diese Weise die Qualität der Daten
verbessern. Des weiteren sorgt ein automatisiertes Datenerfassungssystem
möglicherweise
für eine
Detektion von Fehlfunktionen des Fahrzeugs vor deren Detektion durch
den Bediener. Eine automatisierte Fahrzeugsystemdatenerfassung kann
das Fahrzeugfahrverhalten auch in einem großen Umfang von Fahrbedingungen
durch kontinuierliches Überwachen
des Fahrzeugs und Einstellen seiner Systeme verbessern, um in Abhängigkeit
von dem physischen Ort des Fahrzeugs und der momentanen Fahrumgebung
bei Spitzenleistung zu arbeiten.
-
Die
Vorrichtung der vorliegenden Erfindung besteht vorzugsweise aus
Hardware, die derart ausgebildet ist, dass sie sich nach einem Anschalten schnell
initialisiert und dadurch eine Datenerfassung viel eher nach einem
Zünden
des Fahrzeugs ermöglicht,
als zuvor möglich. Ähnlich besteht
das Verfahren der vorliegenden Erfindung vorzugsweise aus einem
Algorithmus, der für
eine schnelle Initialisierung nach einem Anschalten optimiert ist.
Zusätzlich
ist die Vorrichtung vorzugsweise ausgebildet, um sich automatisiert
abzuschalten, nachdem die Zündung
des Fahrzeugs ausgeschaltet wird, so dass die Fahrzeugbatterie nicht
entladen wird.
-
Die
obigen Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung
der geeignetsten Ausführungsform
zum Durchführen
der Erfindung klar ersichtlich, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden
Zeichnungen betrachtet wird.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine schematische Erläuterung
eines Wartungssystems gemäß einem
Aspekt der Erfindung;
-
2 ist
eine detailliertere schematische Erläuterung des Wartungssystems
in 1;
-
3 ist
eine schematische Erläuterung
eines Datenaufzeichnermoduls gemäß einem
Aspekt der Erfindung;
-
4 ist
ein Blockdiagramm, das ein Verfahren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert;
-
5 ist
ein Blockdiagramm, das einen Schritt erläutert, in welchem ein Telematikprozess aus 4 durchgeführt wird;
-
6 ist
ein Blockdiagramm, das einen Schritt erläutert, in welchem ein eingehender
Fernbefehl aus 5 verarbeitet wird;
-
7 ist
ein Blockdiagramm, das einen Schritt erläutert, in welchem ein Befehl
aus 6 verarbeitet wird;
-
8 ist
ein Blockdiagramm, das einen Schritt erläutert, in welchem ein Durchreichbefehl aus 6 verarbeitet
wird;
-
9 ist
ein Blockdiagramm, das einen Schritt erläutert, in welchem eine eingehende
Antwort der Fahrzeugkommunikationsverbindung aus 5 verarbeitet
wird; und
-
10 ist
ein Blockdiagramm, das einen Schritt erläutert, in welchem eine Antwort
an eine entfernte Einrichtung aus 5 verarbeitet
wird.
-
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
1 ist
eine schematische Darstellung eines Wartungssystems oder einer Wartungseinrichtung 20,
das oder die in ein Fahrzeug 10 eingebaut ist. Das Fahrzeug 10 umfasst
eine Vielzahl an Komponenten und Systemen, die ein Lenksystem; ein Bremssystem;
ein Kraftstoffspeichersystem; einen Verbrennungsmotor; ein Heiz-,
Lüftungs-
und Klimaanlagensystem; eine Batterie; ein Getriebe; einen Motor;
eine Lichtmaschine; eine Kraftstoffpumpe; eine Wasserpumpe; einen
Regler; etc. umfassen. Eine oder mehrere dieser Komponenten oder
Systeme, die überwacht
werden, werden als Komponente oder System 12 (das zum Beispiel
jedes der oben aufgeführten
Systeme umfassen kann) identifiziert.
-
In 2 umfasst
das Wartungssystem 20 eine Vielzahl an Sensoren 22,
eine oder mehrere elektrische Steuereinheiten) oder ECU 24 und
ein Da tenaufzeichnermodul 26. Die elektronische Steuereinheit 24 umfasst
des weiteren einen Mikroprozessor 28 und ein Datenspeichermedium 30.
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Wartungssystem 20 auch einen Knopf 23 für eine manuelle Übertragung,
der vorzugsweise in dem Fahrgastraum des Fahrzeugs angeordnet ist
und elektronisch mit der ECU 24 verbunden ist. Der Knopf 23 für eine manuelle Übertragung
erzeugt ein Übertragungssignal 25,
das der ECU 24 mitteilt, die aufgezeichneten Daten zu übertragen,
und ermöglicht
auf diese Weise einem Insassen des Fahrzeugs, die Daten manuell
zu übertragen,
wenn das Fahrzeug zum Beispiel nicht normal funktioniert. Die ECU 24 überträgt Daten
an das und empfängt
Daten von dem Datenaufzeichnermodul 26 in Form von Aufzeichnungssignalen 38.
-
Wie
es in 3 gezeigt ist, umfasst das Datenaufzeichnermodul 26 vorzugsweise
einen Mikroprozessor 40, eine Datenspeichereinrichtung 42 (die vorzugsweise
einen RAM und einen ROM umfasst), einen entfernbaren Flash-Speicher 44,
eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle 46, einen Schaltkreis 48 für ein globales
Positionsbestimmungssystem oder GPS und einen Energieversorgungsschaltkreis 50.
Die Eingabe-/Ausgabeschnittstelle 46 ist vorzugsweise derart
ausgebildet, dass sie eine Mobiltelefonschnittstelle 52 und
eine GPS-Schnittstelle 54 unterbringt, um eine Verbindung
zu einer PC-Mapping Software herzustellen. Die Mobiltelefonschnittstelle 52 umfasst vorzugsweise
eine Modem-Verbindung 56 und ermöglicht einem sich außerhalb
des Fahrzeugs befindlichen Techniker, die ECU 24 aufzufordern,
Daten, die für
den Betrieb der Komponente oder des Systems 12 repräsentativ
sind, aufzuzeichnen und/oder zu übertragen.
-
4 – 10 zeigen
ein Verfahren zum Kommunizieren mit einem Fahrzeug 10 (dargestellt in 1)
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Spezieller zei gen 4 – 10 eine
Reihe von Blockdiagrammen, die Schritte darstellen, die von dem
Mikroprozessor 40 (gezeigt in 3) ausgeführt werden.
-
Das
Verfahren einer Fahrzeugfernkommunikation 140 (hierin auch
als Algorithmus 140 bezeichnet) der vorliegenden Erfindung
in 4 ist in Schritt 60 ausgebildet, um zu
starten, wenn das Fahrzeug 10 (dargestellt in 1)
gestartet wird. In Schritt 62 wird das Datenaufzeichnermodul 26 (dargestellt
in 2 – 3)
initialisiert. In Schritt 64 führt der Algorithmus den Datenaufzeichnermodulprozess
durch. In Schritt 142 werden Telematikprozesse durchgeführt, wie
es hierin nachfolgend detailliert beschrieben ist. In Schritt 144 werden
Abschalteaufgaben ausgeführt.
Abschalteaufgaben sind vorzugsweise benutzerdefiniert, aber können zum
Beispiel ein Sichern von Fahrzeugeinstellungsdaten und ein Herunterfahren
der Hardware zum Sparen von Energie umfassen.
-
Die
Abschalteaufgaben in Schritt 144 sind vorzugsweise benutzerdefiniert,
aber können
zum Beispiel ein Sichern von Fahrzeugeinstellungsdaten umfassen.
Auch in Schritt 66, wenn ein Abschalten des Fahrzeugs detektiert
wird, kann der Energieversorgungsschaltkreis 50 (dargestellt
in 3) ausgebildet sein, um das Datenaufzeichnermodul 26 (dargestellt
in 2 – 3)
lange genug mit Energie zu versorgen, und somit dem Mikroprozessor 40 (dargestellt
in 3) ermöglichen,
jegliche relevanten Daten zu sichern. Nachdem die relevanten Daten
gesichert sind, kann das Datenaufzeichnermodul 26 durch
den Energieversorgungsschaltkreis 50 heruntergefahren werden.
Auf diese Weise wird die Batterie (nicht dargestellt) des Fahrzeugs
nicht unnötig entladen,
da das Datenaufzeichnermodul 26 durch den Energieversorgungsschaltkreis 50 mit
Energie versorgt wird, wenn das Fahrzeug 10 (dargestellt
in 1) nicht läuft.
Zusätzlich
wird durch automatisiertes Herunterfahren des Datenaufzeichnermoduls 26, nachdem
die relevanten Daten gesichert sind, Energie gespart.
-
Die
Schritte 62 und 64 sind in der miteingeschlossenen
Anmeldung 60/604,764 ausführlicher beschrieben.
-
In 5 ist
Schritt 142, in dem die Telematikprozesse durchgeführt werden,
ausführlicher
gezeigt. Wenn in Schritt 146 ein eingehender Befehl von
einer entfernten Einrichtung empfangen wird, wird der Befehl in
Schritt 148 verarbeitet, wie es hierin im Nachfolgenden
ausführlich
beschrieben ist. Die entfernte Einrichtung kann zum Beispiel ein
Mobiltelefon umfassen, aber kann auch jede andere Einrichtung umfassen,
die ausgebildet ist, um ein Signal von einem entfernten Ort zu senden.
Wenn in Schritt 150 eine eingehende Antwort von einer der
Fahrzeugkommunikationsverbindungen empfangen wird, wird die Antwort
in Schritt 152 verarbeitet, wie es hierin nachfolgend ausführlicher
beschrieben ist. Eine Nachricht, die von den Fahrzeugkommunikationsverbindungen
empfangen wird, wäre
typischerweise von einem der Fahrzeugsteuermodule. Wenn in Schritt 154 geplant
wird, dass eine ausgehende Antwort an eine entfernte Einrichtung
gesendet werden soll, wird die Antwort in Schritt 156 verarbeitet,
wie es hierin nachfolgend ausführlich
beschrieben ist.
-
In 6 ist
Schritt 148, in dem ein eingehender Fernbefehl verarbeitet
wird, ausführlicher
gezeigt. In Schritt 158 wird der eingehende Fernbefehl abgefragt.
Wenn der eingehende Fernbefehl in Schritt 160 an das Datenaufzeichnermodul 26 (dargestellt
in 2 – 3)
gerichtet wird, wird der Befehl in Schritt 162 verarbeitet,
wie es hierin nachfolgend ausführlich
beschrieben ist. Wenn der eingehende Fernbefehl in Schritt 160 nicht
an das Datenaufzeichnermodul gerichtet wird, fährt der Algorithmus 140 fort
mit Schritt 164. Wenn der eingehende Fernbefehl in Schritt 164 an
eine Fahrzeugkommunikationsverbindung gerichtet wird (d.h. ein Durchreich befehl),
wird der Durchreichbefehl in Schritt 166 verarbeitet, wie
es hierin nachfolgend ausführlich
beschrieben ist.
-
In 7 ist
Schritt 162, in dem ein eingehender Fernbefehl, der an
das Datenaufzeichnermodul gerichtet wird, verarbeitet wird, ausführlicher
gezeigt. In Schritt 168 prüft der Algorithmus 140 auf
ein Signal, das dem Datenaufzeichnermodul befiehlt, eine Datenerfassung
einzurichten. Dieser Einrichtungsbefehl teilt dem Datenaufzeichnermodul 26 (dargestellt in 2 – 3)
typischerweise mit, welcher Datentyp von den relevanten Fahrzeugsteuermodulen (nicht
dargestellt) erfasst werden soll. Der Typ der Daten, der erfasst
wird, ist benutzerdefiniert, aber kann zum Beispiel Daten umfassen,
die die Motortemperatur, Motorleistung, Turbobeschleunigung, Schaltdauer,
etc. betreffen. Wenn es in Schritt 168 ein Signal gibt,
das dem Datenaufzeichnermodul befiehlt, eine Datenerfassung einzurichten,
fährt der
Algorithmus 140 mit Schritt 170 fort, in dem der
Befehl verarbeitet wird, und danach zu Schritt 172, in
dem eine Antwort auf den Befehl in einen Ausgangsübertragungspuffer
eingesetzt wird. Die Antwort, die in Schritt 172 erzeugt
wird, umfasst eine Bestätigung, dass
der Befehl empfangen wurde, sowie eine Anzeige des Erfolgs des Befehls.
Wenn es in Schritt 168 kein Signal gibt, das dem Datenaufzeichnermodul befiehlt,
eine Datenerfassung einzurichten, fährt der Algorithmus fort mit
Schritt 174.
-
In
Schritt 174 prüft
der Algorithmus 140 auf einen Befehl, um Daten von dem
Datenaufzeichnermodul 26 (dargestellt in 2 – 3)
abzufragen. Wenn es in Schritt 174 einen Befehl gibt, Daten
von dem Datenaufzeichnermodul 26 abzufragen, fährt der
Algorithmus mit Schritt 176 fort, in dem der Befehl verarbeitet
wird, und danach zu Schritt 178, in dem eine Antwort auf
den Befehl in einen Ausgangsübertragungspuffer
eingesetzt wird. Wenn es in Schritt 174 keinen Befehl gibt,
Daten von dem Datenaufzeichnermodul abzufragen, fährt der
Algorithmus fort mit Schritt 180.
-
In
Schritt 180 prüft
der Algorithmus 140 auf einen der folgenden Befehle: einen
Befehl, den Datenaufzeichnermodulspeicher zu beschreiben; einen Befehl,
den Datenaufzeichnermodulspeicher zu lesen; einen Befehl, Datenaufzeichnermodulinformationen
zu lesen; oder einen Befehl, die Datenaufzeichnermodulsoftware neu
zu programmieren. Wenn es in Schritt 180 solch einen Befehl
gibt, fährt
der Algorithmus fort mit Schritt 182, in dem der Befehl
verarbeitet wird, und danach zu Schritt 184, in dem eine Antwort
auf den Befehl in einen Ausgangsübertragungspuffer
eingesetzt wird.
-
In 8 ist
Schritt 166, in dem ein Durchreichbefehl verarbeitet wird,
ausführlicher
gezeigt. Der Durchreichbefehl ist so benannt, da der Befehl nicht
an das Datenaufzeichnermodul 26 (dargestellt in 2 – 3)
gerichtet wird, sondern nur durch das Datenaufzeichnermodul 26 zu
einer Kommunikationsverbindung (nicht dargestellt) durchgereicht wird,
so dass der Durchreichfehl zu jedem Fahrzeugsystem transferiert
werden kann. Da die Durchreichbefehle von einem entfernten Ort stammen
können, ermöglicht die
vorliegende Erfindung einen Fernzugang zu jedem der Fahrzeugsysteme.
Zum Beispiel kann ein Techniker aus einer Entfernung auf jedes Fahrzeugsystem
zugreifen, um die Steuereinheit der Systeme zu analysieren und/oder
neu zu programmieren und somit die Fahrzeugleistung zu verbessern.
In Schritt 186 wird der Durchreichbefehl aus der eingehenden
Fernbefehlsmitteilung extrahiert. Dieser Schritt ist umfasst, um
die Rohdaten des Befehls von zusätzlichen
Header-Informationen, die in der Fernbefehlsnachricht umfasst sind,
zu trennen. Die Header-Informationen können zum Beispiel Informationen
umfassen, die das Datum und die Zeit der Mitteilung anzeigen, sowie
Informationen, die dem Datenaufzeichnermodul 26 mitteilen,
wohin der Durchreichbefehl zu senden ist.
-
In
Schritt 188 bestimmt der Algorithmus 140, über welche
spezielle Fahrzeugkommunikationsverbindung der Durchreichbefehl
zu übertragen
ist. Diese Bestimmung kann auf der Grundlage von Informationen,
die in dem Header der eingehenden Fernbefehlsmitteilung enthalten
sind, vorgenommen werden. In Schritt 190 wird der Durchreichbefehl
an die Fahrzeugkommunikationsverbindung gesendet, die in Schritt 188 ausgewählt wird.
Wenn der Durchreichbefehl eine Antwort fordert, stellt das Datenaufzeichnermodul
in Schritt 192 eine Fahrzeugkommunikationsverbindung her,
um die Antwort zu empfangen. Auf die hierin beschriebene Art und
Weise kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung ausgebildet sein,
um jede Durchreichmitteilung über
jede der Fahrzeugkommunikationsverbindungen zu senden. Demgemäß hat ein
sich außerhalb
des Fahrzeugs befindlicher Techniker aus einer Entfernung so viel Zugang
zu den Fahrzeugsystemen, wie durch eine physische Verbindung möglich wäre.
-
In 9 ist
Schritt 152, in dem eine eingehende Antwort von den Fahrzeugkommunikationsverbindungen
verarbeitet wird, ausführlicher
gezeigt. In Schritt 194 wird die eingehende Antwort vorzugsweise
von einem Fahrzeugkommunikationsverbindungspuffer abgefragt. In
Schritt 196 wird die eingehende Antwort in eine ausgehende
Fernbefehlsmitteilung eingesetzt, die vorzugsweise einen Header umfasst,
wie es hierin oben beschrieben ist. In Schritt 198 setzt
der Algorithmus 140 eine Source in die ausgehende Fernbefehlsmitteilung.
Die Source kann zum Beispiel Informationen umfassen, die das Fahrzeugsteuermodul
und die Kommunikationsverbindung, die die Antwort gesendet hat,
spezifizieren. In Schritt 200 wird die Antwort vorzugsweise
in einen Ausgangsübertragungspuffer
eingesetzt. In Schritt 202 wird geplant, dass die Antwort
gesendet werden soll. Ein Planen ordnet der Antwort im Wesentlichen eine
Priorität
zu und schreibt auf diese Weise vor, wann die Antwort tatsächlich gesendet
wird.
-
In 10 ist
Schritt 156, in dem eine Antwort an eine entfernte Einrichtung
verarbeitet wird, ausführlicher
gezeigt. In Schritt 204 wird die Antwort an die entfernte
Einrichtung typischerweise aus einem Ferneinrichtungs-Ausgangsübertragungspuffer
abgefragt. In Schritt 206 wird die Antwort an die entfernte
Einrichtung übertragen.
Die Antwort wird durch das Datenaufzeichnermodul 26 (gezeigt
in 2 – 3)
auf jede Einrichtung übertragen,
die für
eine Telematikkommunikation, wie beispielsweise ein Zellularmodem
oder eine Satellitenverbindung für
eine globale Positionsbestimmung ausgebildet ist.
-
Die
Schritte, die in 4 – 10 gezeigt sind
und hierin beschrieben sind, brauchen nicht in der gezeigten Reihenfolge
ausgeführt
zu werden.
-
Wie
es in den Ansprüchen
dargelegt ist, können
verschiedene Merkmale, die gemäß den verschiedenen
Ausführungsformen
der erläuterten
Erfindung gezeigt und beschrieben sind, kombiniert werden.
-
Während die
geeignetste Ausführungsform zum
Durchführen
der Erfindung detailliert beschrieben wurde, werden Fachleute, die
diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Entwürfe und
Ausführungsformen
erkennen, um den Schutzumfang der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs
der beigefügten
Ansprüche
auszuführen.